分子生物学教学资料第10章原核生物基因表达调控

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1、TOPIC1PrinciplesofTranscriptionalRegulationGeneexpressioniscontrolledatdifferentstages（基因表达调控可以发生住不同时期）:Thekeystep:initiationoftranscriptionGeneExpressionisControlledbyRegulatoryProteins（调控蛋白）Positiveregulatorsoractivators•activatorbindingsite启动子之夕卜Negativeregulatorsorrepressors・oper

2、ator启动子上Recruitmentregulation（招募调控）RNAP与promoter弱结合,activator可同时结合DNA序列和RNAP,增强RNAP对promoter的亲和力，从而增强转录Allosteryregulation（异构调控）RNAP与promoter强结合，但无自发构象改变，停留在closedoactivator结合closedcomplex,使RNAP和promoter构象改变。convertstheclosedcomplextoopencomplexBasicprincipleofregulationofgeneexpress

3、ion:Interactionbetweentrans-actingfactor（regulatoryprotein）andcis-actingelement（controlelement）:反式作用因子和顺式作用元件regulatorgene・>regulatoryprotein->controlelement->structuralgeneTOPIC2RegulationofTranscriptionInitiation:ExamplesfromBacteria（Lacoperon,乳糖操纵子）Operon（操纵子）StructuralgenesContro

4、lelementsRegulatorgene（s）原核基因表达和调控的单位编码酶：用于受协同调控表达的特异生物合成途径cis-actingelement：operator（操作子）repressor的结合位点，与启动子部分重复,阻止RNAP结合编码调控蛋白：识别并结合controlelements乳糖操纵子lacZ：B-galactosidase（半乳糖菇酶）水解乳糖lacY：galactosidepermease（半乳糖昔渗透酶）转运乳糖lacA：硫代半乳糖背转乙酰酶lacO：lacrepressor结合位点lacl:lacrepressor编码基因Induc

5、er:通过结合repressor引发基因转录的小分子•去阻遏作用CAP:（CataboliteActivatorProtein,代谢产物激活蛋白）CRP:(cAMPReceptorProtein,cAMP受体蛋白)负调控无乳糖有乳糖lacl->repressorrepressor-operator阻止RNAP结合无转录lacl->repressorrepressor-inducer(allactose)RNAP结合转录正调控葡萄糖浓度t->cAMP浓度1葡萄糖浓度1->cAMP浓度t有乳糖无repressor,RNAP与promoter结合但不发生构象变化(cl

6、osedcomplex)CAP・cAMPl，不结合CAP-cAMPbindingsite,closed维持，无或少转录CAP-cAMP个，结合CAP-cAMPbindingsite,使closed->openz激活基因转录，利用乳糖无乳糖有repressor,RNAP无法和promoter结合TOPIC3ExamplesofGeneRegulationafterTranscriptionInitiation(Trpoperon^色氨酸操纵子)Twolayersofregulationareinvolved:(1)transcriptionrepressionby

7、theTrprepressor(PR遏作用卜粗调(2)attenuation(衰减作用)■细调前提：①转录翻译偶联②3,4配对形成P因子非依赖性终止子，2,3配对不形成终止子leaderpeptidecodingregiontryptophancodonsTopic4Majorshiftsinprokaryotictranscription-Alternativeofactor(基于可变o因子的全局性调控）细菌经历逆境：饥饿，热激，缺氮；枯草芽抱杆菌的抱子形成等细菌通过转录的全局性变化对其环境变化作出应答，这些全局性的转录变化是通过RNA聚合酶的变化得以实现的，

8、RNA聚合酶的变化本质上